Focus

Voir plus précisément, voir plus loin, voir dans le passé

Le télescope spatial James Webb prendra son envol le 22 décembre depuis Kourou en Guyane. Il devrait nous renseigner sur la formation des premières étoiles de l’Univers et sur l’habitabilité des exoplanètes.

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Dix-huit miroirs plaqués-or.

Six mètres et demi de haut.

Quatre instruments différents à bord.

Et une mission : nous donner à voir l’Univers comme jamais auparavant.

Télescope-James-Webb © ESA
Déploiement des miroirs du télescope James Webb. Crédits Photo : ESA

Le télescope Spatial James Webb va observer les cieux et voir des choses jusque-là invisibles. Nous autres humains voyons toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, mais le spectre lumineux ne s’arrête pas là. Il y a notamment beaucoup à voir dans le domaine infrarouge, et c’est justement cette lumière que va observer James Webb.

Après son lancement sur une fusée Ariane depuis Kourou le 22 décembre 2021, le télescope va voyager un mois puis rejoindre une orbite stable à un million et demi de kilomètres de la Terre, au niveau d’un « point de Lagrange ». Il disposera d’une durée de vie estimée à dix ans, mais ne pourra pas (contrairement au télescope Hubble) être réparé, car il sera beaucoup trop éloigné de la Terre.

Lancement du Télescope James Webb ©  ESA / D. Ducros
Lancement du Télescope James Webb. Crédits Photo : ESA / D. Ducros

James Webb va pouvoir regarder très loin dans l’espace, et par conséquent, très loin dans le passé. En effet, la lumière a beau se déplacer à la vitesse vertigineuse de 300 000 kilomètres par seconde, l’Univers est si vaste que certaines images qui nous parviennent aujourd’hui ont des milliards d’années !

Grace à ce nouveau télescope, nous devrions pouvoir observer un Univers primitif, une image de l’époque où sont apparues les premières étoiles, et dont la lumière nous parvient aujourd’hui exclusivement en infrarouge.

Les étoiles du début de l’Univers émettaient une lumière visible, mais avec le temps elle s’est comme transformée pour devenir infrarouge. Vous avez certainement déjà remarqué que la sirène d’un camion de pompiers sonne plus aigüe lorsqu’elle se rapproche et plus grave lorsqu’elle s’éloigne ? De la même manière la lumière des étoiles devient de plus en plus rouge avec le temps, jusqu’à passer dans l’infrarouge. L’Univers est en expansion, et à la manière du camion de pompier, les étoiles s’éloignent les unes des autres. C’est pour cela qu’il est essentiel de disposer d’un télescope infrarouge pour observer les débuts de l’univers.

Mais le télescope James Webb ne va pas s’intéresser (que) au passé. Il va aussi étudier des choses plus « Terre-à-Terre » et plus proches…

En effet, il dispose d’un coronographe, un petit outil qui va lui permettre de masquer les étoiles pour mieux voir ce qu’il y a autour. Car autour des étoiles, il y a des exoplanètes ! Nous en découvrons de plus en plus, mais il est encore très difficile de savoir à quoi elles ressemblent, tant nous sommes éblouis par leurs étoiles. James Webb devrait pouvoir nous renseigner sur leur composition (par une technique de spectrographie), et donc sur leur capacité à accueillir la vie !

Exoplanetes -Image Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
Exoplanète. Crédits Photo : NASA, ESA, et G. Bacon (STScI)

Les premières images du télescope devraient nous parvenir au début de l’été 2022 si son périlleux voyage se passe bien.

A la recherche des premiers instants de l’Univers

L’âge de l’Univers est estimé à 13,8 milliards d’années. Pendant son service, le télescope Hubble a permis de regarder fixement une zone précise de l’espace pendant une longue durée. Les chercheurs en ont tiré de précieuses informations et observé notamment des galaxies environ 500 millions d’années après le big-bang. Déjà améliorées par l’utilisation de MUSE qui équipe le Very Large Telescope au Chili, ces données devraient l’être encore plus grâce au déploiement du Télescope James Webb. L’enjeu ? Se rapprocher des premières étapes de la formation des galaxies et confirmer les hypothèses des astrophysiciens.

Pour en savoir plus, consultez cet article de The Conversation : Le James Webb Space Telescope expliqué par ceux qui l’ont fait.

Rendez-vous sur le site internet du LESIA, le Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique de l'Observatoire de Paris - PSL.

Ou visionnez cette vidéo de l'Observatoire de Paris - PSL.